辽河流域铅离子污染处理技术及管理体系

通常所说的铅污染是指Pb2＋污染。目前，含铅废水的处理工艺，应用较多、较成熟可靠的技术有：沉淀法、吸附法、离子交换法、电解法以及以上组合工艺等。

（1）沉淀法

沉淀法是工业处理含铅废水的一种重要工艺，主要分为化学沉淀法和物理沉淀法，化学沉淀法主要是选择合适的化学沉淀剂将铅离子转化为不溶性的铅盐与无机颗粒一起沉降。物理沉淀法主要是絮凝沉淀法，选择主要的絮凝剂使铅离子变成中性的微粒，在分子的作用下，加快沉降速度，实现固液分离。

①化学沉淀法。化学沉淀法是目前使用较为普遍的方法。所用沉淀剂有：石灰、烧碱、氢氧化镁、纯碱以及磷酸盐。其中氢氧化物沉淀法应用较多。重金属离子与OH－离子是否生成难溶的氢氧化物沉淀，取决于溶液中重金属离子的浓度和OH－的浓度。最有效的氢氧化铅沉淀发生在pH为9.2～9.5时，在此pH值范围内处理的排水，铅含量为0.01～0.03 mg/L，在更高的pH值时，出现反溶现象，氢氧化物沉淀形成的效果急速下降。

其中利用氢氧化镁处理含铅废水，没有腐蚀性，效果显著。所以，目前国内外以氢氧化镁处理含铅废水发展较快，但氢氧化镁需要制备。郑容光等采用白云石灰乳直接处理含铅废水，一方面能充分发挥氢氧化镁处理含铅废水的优势；另一方面又省去了氢氧化镁制备环节，降低了成本，同时为我国丰富的白云石资源开发利用开辟了市场。

②絮凝法。利用向废水中投加絮凝剂的方法，捕捉重金属，形成与废水中杂质粒子带相仿电荷的胶体，然后靠重力沉降予以分离，目前国内常用的絮凝剂有金属盐类和高分子聚合物两大类。前者主要有铝盐和铁盐，后者主要有聚丙烯酞胺等。

（2）吸附法

吸附法也是一种常用的含铅废水处理工艺，根据它的作用机制的不同也可以分为物理吸附法和生物吸附法。

①物理吸附法。物理吸附法是利用吸附剂特殊的物理化学性质，如较高的表面活性、较大的比表面积、特殊的微孔结构等。常用的吸附剂有改性膨润土、粉煤灰、沸石、陶土、活性炭等。这种处理工艺具有除铅效率高、成本适中、不造成二次污染的特点，因此具有良好的使用前景，特别是对一些吸附剂的改性之后处理效果更加可观。

刘延慧等用活性炭吸附处理含铅废水，在pH＝5.0～6.0，M（铅）∶M（活性炭）＝1∶400，接触时间80 min的条件下处理含铅质量浓度≤100 mg/L的含铅废水时，Pb2＋的去除率为99％，处理后的废水达到了排放标准（1.0 mg/L）。活性炭吸附含铅废水穿透体积为40 mL，饱和吸附量54.96 mg/g。(www.xing528.com)

②生物吸附法。微生物对重金属具有很强的亲和吸附性能，通过物理化学作用将重金属吸附在胞外聚合物的结合点上，从而从水中去除，活的和死的微生物对重金属离子都有较强的吸附能力。这些微生物主要有藻类、真菌、细菌等。该法以其原材料来源丰富、成本低、吸附速度快、吸附量大、选择性好、无毒、无害、无二次污染等特点正受到越来越多的重视。

（3）离子交换法

离子交换法的原理是利用离子交换剂分离废水中有害的物质，常用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等。离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力。

在对炸药厂废水的处理研究中，使用强酸性阳离子交换树脂、在pH5.0～5.2时，用磷酸树脂对排放水进行离子交换处理，铅含量可降到0.2～0.53 mg/L；在对离子交换工艺及相应工艺条件运行及考察，含铅量103 mg/L的废水经离子交换处理，排出水含铅量为0.14～0.18 mg/L，达到国家排放水质量标准。利用由氯甲基化交联的聚苯乙烯氧化制得的带羧基的弱酸树脂强酸性阳离子交换树脂，在pH＝2.5、流速为15m/h，可以处理700倍树脂体积的废液流，排放量可以达到0.01 mg/L以下。

离子交换法除铅工艺的特点是：除铅彻底，工业含铅废水可实现达标排放；对环境污染危害小，污泥少；离子交换树脂的使用寿命长达5年以上，可经再生反复使用；离子交换装置占地面积小。

（4）电解法

电解法的原理是重金属离子在阴极表面得到电子而被还原为金属。电解法处理废水一般无须加入很多化学药品，处理简单、占地面积小、管理方便、污泥量小，所以被称为清洁处理法。这种方法可直接得到纯金属，可以回收使用重金属。三维电极电解法的提出是电解法的革新，使得含铅废水通过电解法的深度进化成为可能。三维电极电解法通过增大电极表面积实现低电流密度下电解，减小了浓差极化，从而提高了电流效率。目前使用三维电极电解处理废水中的Cu已经取得了较好的效果，并已应用于实践中。R.C.Wjdener等人使用网状玻璃炭电极对酸性含铅废水进行了研究，在－0.8 V（vs.SCE）的电位下，使用0.5 mol/L硼酸作缓冲溶液，得出最佳条件是阴极孔隙率80 ppi，流速240 L/h。可使初始浓度为50 mg/L的含铅废水降至0.1 mg/L，电流效率还可达到14％，实现了含铅废水的深度净化。

《突发性污染事故中危险品档案库》中推荐铅及其化合物的应急处理方法为中和沉淀法，向水体中投加石灰乳调节pH到7.5，使铅以氢氧化铅形式沉淀而从水中转入污泥中。用机械搅拌可加速澄清，净化效果为80％～96％，处理后的水铅浓度为0.37～0.40 mg/L。

综上，当水体受到Pb2＋污染时，可采用化学沉淀法和活性炭吸附法处理。